Математический маятник длиной 99,5 см за 2 минуты совершил 60 колебаний. Определите период колебаний этого маятника и ускорение свободного падения в том месте, где находится маятник.
Физика 9 класс Колебания и волны математический маятник Период колебаний ускорение свободного падения физика 9 класс колебания маятника
Для решения этой задачи нам нужно определить два параметра: период колебаний маятника и ускорение свободного падения. Давайте разберёмся с каждым из них по шагам.
Шаг 1: Определение периода колебанийПериод колебаний (T) – это время, за которое маятник совершает одно полное колебание. Мы знаем, что маятник совершил 60 колебаний за 2 минуты. Сначала переведем время в секунды:
Теперь можем найти период колебаний, используя формулу:
Подставим известные значения:
Теперь, зная период колебаний, мы можем найти ускорение свободного падения (g). Для математического маятника существует связь между периодом и длиной маятника, которая выражается формулой:
где L – длина маятника (в метрах), g – ускорение свободного падения.
Сначала переведем длину маятника в метры:
Теперь подставим известные значения в формулу и выразим g:
Для удобства, упростим уравнение:
Теперь выразим √(0,995/g):
Теперь возведем обе стороны в квадрат:
Теперь выразим g:
Теперь подставим значение π (примерно 3,14):
Таким образом, мы получили: